Question

小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验．
（1）在表格的空缺处填上像的性质

序号	焦距/cm	物距/cm	像距/cm	像的性质
1	10	35	14	倒立、缩小、实像
2	10	30	15	倒立、缩小、实像
3	10	25	16.7
4	15	35	26.3	倒立、缩小、实像
5	15	30	30	倒立、等大、实像
6	15	25	37.5

（2）如图甲所示，要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向    调整（选填“上”或“下”）；
（3）接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向    移到某一位置（选填“左”或“右”），
才能在光屏上成清晰的像．
（4）在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前（如图乙所示），
观察到光屏上的像变模糊了，此时要使光屏上成清晰的像，应该将光屏向    移（选
填“左”或“右”）．
（5）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为12.00cm时，有三个小组所测像距分别为23.00cm，24.00cm，23.50cm．你认为出现这种情况的原因可能是    （写出一种即可）．
（6）实验表明：物体通过凸透镜成像的性质与凸透镜的焦距有关，并且还随着物距的改变而改变．当蜡烛移到距透镜一定距离范围内时，无论怎样移动光屏，在光屏上只能看到如图丙所示的一个大小变化的圆形光斑，结合（1）中的表格分析，在物距不变的情况下若要在光屏上呈现烛焰的像．你认为接下来应如何操作？    （选填“换用一个焦距更大的凸透镜并适当移动光屏的位置”、“换用一个焦距更小的凸透镜并适当移动光屏位置”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）由表中数据可知：f=10cm，物距为25cm，根据u＞2f和2f＞u＞f，即可得出像的性质；
（2）在做凸透镜成像规律实验时，首先要使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上，目的是为了使像成在光屏的中心；
（3）凸透镜成实像时，物近像远像变大；
（4）要解决此题，需要知道近视镜是凹透镜，凹透镜有发散光线的作用．
（5）要解决此题，需要知道确定像的位置．在实验中要移动光屏，直到光屏上出现清晰的像为止．
（6）若将蜡烛放在焦点处，则发出的光经凸透镜后，平行于主光轴，则在光屏上会出现一个与凸透镜等大的圆形的光斑．
解答：解：（1）由表中数据可知：f=10cm，物距为25cm，即u＞2f时，所成的像是倒立缩小的实像．当物距为15cm，即2f＞u＞f，成倒立放大的实像；
（2）光屏上承接烛焰的像偏上，要想让像成在光屏的中央，应当将光屏向上移动；
（3）使烛焰向左移动5cm，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大；可知此时应该将光屏向左移到某一位置，才能在光屏上成清晰的像．
（4）小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置，由于近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，所以通过凸透镜的光线比以前会聚得要晚了，像距更大了，因此要得到清晰的像，需将光屏远离凸透镜，即将光屏向右移动．
（5）像的位置应该是像最清晰的位置．各小组的像距不同的原因，可能是有的小组光屏上的像不是最清晰的时候测量的，也可能是测量像距时的误差．
（6）当蜡烛移到距透镜一定距离范围内时，无论怎样移动光屏，在光屏上只能看到如图丙所示的一个大小变化的圆形光斑，说明若将蜡烛放在焦点处，凸透镜的焦距大了，因此换用一个焦距更小的凸透镜并适当移动光屏的位置即可做实验．
故答案为：（1）倒立缩小实像、倒立放大的实像；（2）上；（3）左；（4）右；（5）测量像距时的误差；（6）换用一个焦距更小的凸透镜并适当移动光屏的位置．
点评：本题考查学生能否根据实验中记录的数据得出正确的结论，考查了学生对数据的处理和分析归纳能力，是一道很好的实验题．